Capítulo 1: Acercándonos a las células
Sección 1: De la biosfera a las células
1. Conceptos relacionados,
Células finas: organismos Los Unidad básica de estructura y función. A excepción de los virus, todos los seres vivos están formados por células. Las células son los sistemas vivos más básicos de la Tierra.
La jerarquía estructural de los sistemas vivos: células → tejidos → órganos → sistemas (las plantas no tienen sistemas) → individuos → grupos.
→Comunidad→Ecosistema→Biosfera
2. Conocimientos relacionados con los virus:
1. Los virus son organismos sin estructura celular. Características principales:
①Los individuos son pequeños, normalmente entre 10 y 30 nm, y la mayoría de ellos sólo pueden verse con un microscopio electrónico;
②Solo existe un tipo de ácido nucleico, ADN o ARN, que no existe Virus que contienen dos tipos de ácidos nucleicos;
3. Especializados en vida parasitaria intracelular
④ Estructura simple, generalmente compuesta de ácido nucleico (ADN o ARN); ARN) y cubierta proteica.
2. Según los diferentes huéspedes parásitos, los virus se pueden dividir en tres categorías: virus animales, virus vegetales y virus bacterianos (fagos). Según los diferentes tipos de ácidos nucleicos que contienen los virus, se dividen en virus de ADN y virus de ARN.
3. Los virus comunes incluyen: virus de la influenza humana (que causa la influenza), virus del SARS, virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) [que causa el SIDA], virus de la influenza aviar, virus de la hepatitis B, virus de la viruela humana y virus de la rabia. , virus del mosaico del tabaco, etc.
Sección 2 Diversidad y Unidad de las Células
1. Tipos de células: Las células están delimitadas por la membrana nuclear y se dividen en células procariotas y células eucariotas según la presencia o ausencia de una. núcleo.
2. Comparación de células procarióticas y células eucariotas:
1. Células procarióticas: células pequeñas, sin membrana nuclear, nucléolo, material genético (un anillo). ) están concentrados se llama pseudonúcleo; no hay cromosomas y el ADN no se une a las proteínas; los orgánulos solo tienen ribosomas; tiene una pared celular cuya composición es diferente a la de las células eucariotas;
2. Células eucariotas: Células grandes, con membrana nuclear, nucleolo y células eucariotas; un número determinado de cromosomas (proteínas de unión al ADN, generalmente existen muchos tipos de orgánulos);
3. Procariotas: Organismos compuestos por células procariotas. Tales como: cianobacterias, bacterias (como bacterias nitrificantes, lactobacilos, Escherichia coli, neumococos), actinomicetos, micoplasmas, etc. Todos son procariotas.
4. Eucariotas: Organismos compuestos por células eucariotas. Como animales (paramecio, ameba), plantas, hongos (levadura, moho, moho limoso), etc.
3. El establecimiento de la teoría celular:
1. En 1665, el británico Robert Hooke utilizó un microscopio (de 40 a 140 aumentos) diseñado y fabricado por él mismo para observar rodajas finas. del corcho. Se describió por primera vez la estructura de las células vegetales y por primera vez se nombraron las células utilizando el latín cella.
2.1680 El holandés A. van Leeuwenhoek observó por primera vez células vivas, y observó protozoos, espermatozoides humanos, glóbulos rojos de salmón, bacterias en el sarro, etc.
3.65 Desde 438 hasta la década de 1930, los alemanes Schleiden y Wang Shi propusieron que todos los animales y plantas están compuestos de células, y que las células son las unidades básicas de todos los animales y plantas. Esta teoría, conocida como "teoría celular", reveló la unidad de la estructura de los organismos vivos.
Capítulo 2 Moléculas que forman las células
Sección 1 Elementos y compuestos de las células
1.1. El mundo biológico y el mundo no biológico se unifican: Composición. Los elementos químicos de las células se pueden encontrar en el mundo no vivo.
2.Existe una diferencia entre el reino biológico y el no vivo: el contenido de elementos químicos en las células que forman los organismos es obviamente diferente al del reino no vivo.
En segundo lugar, hay más de 20 elementos químicos que forman los organismos vivos:
Elementos principales: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, calcio, magnesio, potasio, etc.
Oligoelementos: hierro, manganeso, boro, zinc, cobre, molibdeno;
Elementos básicos: c;
Elementos principales; Nitrógeno, azufre, fósforo;
El contenido celular puede contener hasta 4 elementos: C, O, H, N;
Agua
Sales inorgánicas
Composición de las proteínas celulares
Lípidos complejos
Azúcares orgánicos
Ácidos nucleicos
3. células es agua (85%-90%); la materia orgánica más abundante es la proteína (7%-10%; el elemento químico con mayor proporción del peso celular fresco es el O, y el El elemento químico con mayor proporción de peso de células secas es c.
Sección 2 El principal portador de las actividades vitales: las proteínas.
1. Conceptos relacionados:
Aminoácido: unidad básica de la proteína. Hay alrededor de 20 tipos de aminoácidos que forman las proteínas.
Condensación por deshidratación: El grupo amino (--NH2) de una molécula de aminoácido se conecta al grupo carboxilo (--COOH) de otra molécula de aminoácido, y al mismo tiempo se pierde una molécula de agua. tiempo.
Enlace peptídico: Enlace químico (—NH—CO—) que conecta dos moléculas de aminoácidos en una cadena peptídica.
Dipéptido: Compuesto formado por la condensación de dos moléculas de aminoácidos y que contiene un solo enlace peptídico.
Polipéptido: estructura en cadena formada por la condensación de tres o más moléculas de aminoácidos.
Cadena peptídica: Los polipéptidos suelen ser estructuras en cadena denominadas cadenas peptídicas.
2. La fórmula general de las moléculas de aminoácidos:
NH2
|
r-C-COOH
|
H
3. Características de la estructura de los aminoácidos: Cada molécula de aminoácido contiene al menos un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH), y dos. los grupos amino y un grupo carboxilo están conectados al mismo átomo de carbono (por ejemplo, si hay -NH2 y -COOH pero no están conectados al mismo átomo de carbono, no se llaman aminoácidos, diferentes grupos R producen diferentes tipos); de aminoácidos.
4. La razón de la diversidad de proteínas es que el número, tipo y orden de disposición de los aminoácidos que componen la proteína son diferentes, y la estructura espacial de la cadena polipeptídica cambia constantemente.
Verbo (abreviatura del verbo) La función principal de la proteína (principal portadora de las actividades vitales):
①Sustancias importantes que constituyen células y organismos, como la actina;
p>
② Catálisis: como enzimas
③ Regulación: como insulina, hormona del crecimiento
4 Función inmune: como anticuerpos, antígenos <; /p>
⑤Transporte: como la hemoglobina en los glóbulos rojos.
Cálculos relacionados para verbos intransitivos:
①Número de enlaces peptídicos = número de moléculas de agua eliminadas = número de aminoácidos - número de cadenas peptídicas
②Grupo carboxilo ( COOH) O el número de grupos amino (NH2) = el número de cadenas peptídicas.
Sección 3 El portador de información genética: ácido nucleico
Tipos de ácido nucleico: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN)
2. Ácido: Sustancias que transportan información genética en las células y desempeñan un papel importante en la herencia biológica, la mutación y la síntesis de proteínas.
3. La unidad básica del ácido nucleico es: nucleótido, que está compuesto por una molécula de ácido fosfórico, una molécula de azúcar de cinco carbonos (el ADN es desoxirribosa, el ARN es ribosa) y una molécula de nitrógeno. base; constituye el ADN. Los nucleótidos que forman el ARN se llaman desoxinucleótidos y los nucleótidos que forman el ARN se llaman ribonucleótidos.
Las bases contenidas en el ADN son adenina (a), guanina (g), citosina (c) y timina (t).
Las bases contenidas en el ARN son adenina (a), guanina (g), citosina (c) y uridina (u).
Verbo (abreviatura de verbo) Distribución de ácidos nucleicos: El ADN en las células eucariotas se distribuye principalmente en el núcleo; las mitocondrias y los cloroplastos también contienen una pequeña cantidad de ARN que se distribuye principalmente en el citoplasma;
Sección 4: Azúcar y lípidos en las células
1. Conceptos relacionados:
Azúcar: es la principal sustancia energética dividida principalmente en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos; .
Monosacáridos: Azúcares que no pueden volver a hidrolizarse. Por ejemplo glucosa.
Disacárido: Azúcar que puede producir dos moléculas de monosacárido tras la hidrólisis.
Polisacárido: Azúcar que puede producir muchos monosacáridos tras la hidrólisis. La unidad básica del polisacárido es la glucosa.
Azúcares reductores solubles: glucosa, fructosa, maltosa, etc.
2. Comparación de azúcares:
Las principales funciones de distribución de los tipos comunes de clasificación. elementos
Monosacárido c
H
o Ribosa componentes animales y vegetales ácido nucleico
Deshidroxirribosa
Glucosa, La fructosa y la galactosa son sustancias energéticas importantes.
Disacárido sacarosa vegetal∕
Maltosa
Lactosa animal
Polisacárido almidón vegetal material de almacenamiento de energía vegetal
El componente principal de la pared celular de celulosa
Glucógeno (glucógeno hepático, glucógeno muscular) material de almacenamiento de energía animal
3. Comparación de lípidos:
Clasificación Elemento categoría pública función
Grasa lipídica c, h, O ∕ 1, principal sustancia de almacenamiento de energía
2. Aislamiento
3. Reduce la fricción y la presión de amortiguación
Fosfolípidos c, h, o
(n, P) ∕Componente principal de la membrana celular
El colesterol esterol está relacionado con la fluidez de la membrana celular.
Las hormonas sexuales mantienen los caracteres sexuales secundarios biológicos y favorecen el desarrollo de los órganos reproductivos.
La vitamina D es beneficiosa para la absorción de calcio y fósforo.
Sección 5 Sustancias inorgánicas en las células
1. Puntos clave de conocimiento sobre el agua
Existe una relación funcional entre forma, contenido y existencia.
El agua libre de agua tiene aproximadamente un 95% de 1, un buen disolvente.
2. Participa en diversas reacciones químicas
3. Transporta nutrientes y desechos metabólicos, que pueden convertirse entre sí, cuando el metabolismo es fuerte, el contenido de agua libre aumenta y viceversa; , el contenido disminuye.
Aproximadamente el 4,5% de la estructura celular está unida al agua, que es un componente importante.
2. Funciones de las sales inorgánicas (principalmente en forma iónica):
①Constituyen algunos compuestos importantes, como la clorofila y la hemoglobina.
(2) Mantener las actividades vitales de los organismos (por ejemplo, los animales se contraerán debido a la deficiencia de calcio)
③Mantener el equilibrio ácido-base y regular la presión osmótica.
Capítulo 3 Estructura básica de las células
Sección 1 Membrana celular - Límite del sistema
1. La composición de la membrana celular: principalmente lípidos (50%). aproximadamente) y proteínas (aproximadamente 40%), y una pequeña cantidad de azúcar.
(Aproximadamente 2%-10%)
2. Funciones de la membrana celular:
(1) Separar las células del entorno externo
(2), sustancias de control que entran y salen de las células.
③ Intercambio de información entre células.
3. Las células vegetales contienen paredes celulares. Los componentes principales de la pared celular son la celulosa y la pectina, que pueden soportar y proteger las células; su naturaleza es completamente permeable.
Sección 2 Organelos - División del trabajo y cooperación dentro del sistema
1. Conceptos relacionados:
Citoplasma: el protoplasma dentro de la membrana celular y fuera del núcleo. se llama citoplasma. El citoplasma incluye principalmente matriz citoplasmática y orgánulos.
Matriz citoplásmica: La parte líquida del citoplasma es la matriz. Es el lugar principal del metabolismo celular.
Orgánulos citoplasmáticos: término general para diversas estructuras subcelulares con funciones específicas en el citoplasma.
2. Comparación de ocho tipos de orgánulos:
1. Mitocondrias: (granulares, con forma de bastón, con doble membrana, comunes en células animales y vegetales, con una pequeña cantidad de El ADN y el ARN de la membrana interna sobresalen para formar crestas, y hay muchas enzimas relacionadas con la respiración aeróbica en la membrana interna, la matriz y las partículas). Las mitocondrias son el lugar principal donde las células llevan a cabo la respiración aeróbica (alrededor del 95% de la energía requerida). para las actividades de la vida proviene de las mitocondrias, que son el "taller de energía".
2. Cloroplasto: (elipsoide achatado o esférico, con doble membrana, se encuentra principalmente en las células del mesófilo de las plantas verdes), el cloroplasto es el orgánulo de las plantas para la fotosíntesis, y es la "producción de alimento" de la planta. células "Taller" y "Estación de conversión de energía" (que contienen clorofila y carotenoides, así como una pequeña cantidad de ADN y ARN, la clorofila se distribuye en la membrana de la membrana basal. En la membrana de la estructura estratificada y en la membrana basal. En la matriz del cloroplasto, hay fotosíntesis. Enzimas necesarias
3. Ribosomas: gránulos elipsoidales, algunos adheridos al retículo endoplásmico y otros libres en la matriz endoplásmica. retículo: red conectada por estructuras de membrana.
Es el "taller" para la síntesis y procesamiento de proteínas intracelulares y síntesis de lípidos.
5. Aparato de Golgi: relacionado con la formación de paredes celulares en células vegetales y con el procesamiento, clasificación y transporte de proteínas (proteínas secretadas) en células animales.
6. Centrosoma: Cada centrosoma contiene dos centriolos, dispuestos verticalmente, que se encuentran en las células animales y en las células vegetales inferiores, y están relacionados con la mitosis celular.
7. Vacuola: Se encuentra principalmente en células vegetales maduras, hay líquido celular en la vacuola. Componentes químicos: ácidos orgánicos, alcaloides, azúcares, proteínas, sales inorgánicas, pigmentos, etc. Tiene las funciones de mantener la forma de las células, almacenar nutrientes y regular la ósmosis celular y la absorción de agua.
8. Lisosoma: Conocido como "taller digestivo", contiene una variedad de hidrolasas que pueden descomponer orgánulos envejecidos y dañados, fagocitar y matar virus o gérmenes que invaden las células.
En tercer lugar, la síntesis y transporte de proteínas secretadas:
Ribosomas (sintetizan cadenas peptídicas) → Retículo endoplásmico (procesados en proteínas con una determinada estructura espacial) →
Aparato de Golgi (modificación y procesamiento posterior) → vesículas → membrana celular → extracelular.
Cuatro. Los componentes del sistema de biopelículas incluyen la membrana del orgánulo, la membrana celular y la membrana nuclear.
El núcleo de la Sección 3: el centro de control del sistema
1. El papel del núcleo celular: es la biblioteca de información genética (donde se almacena y copia el material genético) , y es responsable del metabolismo celular y de la genética.
2. La estructura del núcleo:
1. La cromatina y los cromosomas son dos estados de la misma sustancia en células en diferentes etapas.
2. Membrana nuclear: doble membrana que separa el material nuclear del citoplasma.
3. Nucleolo: relacionado con la síntesis de ciertos ARN y la formación de ribosomas.
4. Poro nuclear: realiza el intercambio de materia y de información entre el núcleo y el citoplasma.